新浪博客

[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比

2021-03-09 16:34阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1393705964

原文地址：刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比
原文作者：志杰海明

刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比

刘武青

太极集团重庆桐君阁股份公司退休 cqfyl@126.com

摘要 沙漏是计时用，沙漏中的沙子静止时与流动时，用天平或传感器等仪器测量。在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，刘武青实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据减小。物理世界杯IYPT实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据增大。其他人实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据不变。称量沙漏出现三种不同的实验结果。但是，刘武青实验同时有三个特点，一、测量仪器灵敏度、精度高，万分之一克。二、沙漏密封，沙漏倒180度又可以进行反复实验。三、沙漏流沙孔小，沙子流量小。因此，刘武青实验结果是正确的。
关键词 称量 沙漏 物理世界杯 IYPT

一、前言
[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比
沙漏是
计时用，用天平或传感器等仪器测量，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时的数据，与沙漏的沙子静止时的数据比较，数据有变化吗？

二、刘武青的称量沙漏实验

[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比机械天平称量（1）
万分之一克机械天平、沙漏密封。
以下是实验照片，沙漏放在机械天平中，沙子静止时的照片。
[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比

以下是实验照片，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时。沙漏放在机械天平中，沙子流动时的照片。
[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比
密封的沙漏，沙漏中间孔小，沙子流量小。
在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据减小。

电子天平称量（2）
电子天平，规格，JJ324BF，最大称量320克，灵敏度万分之一克，显示数字包括小数点后4位数。
密封沙漏，中间沙子流动孔小。


其中一次实验照片

电子天平内部也是用称重传感器，灵敏度、精度高。
密封的沙漏，沙漏中间孔小，沙子流量小。
在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据减小。
其中一次实验数据
三个沙漏中的沙子静止时，共同放在天平上秤量，以下单位，克
秤量三次
146.9248
146.9247
146.9245
平均值
146.9247
三个沙漏中的沙子流动时，不流完，共同放在天平上秤量。
秤量三次
146.9238
146.9235
146.9234
平均值
146.9236
减小值
0.0011
多次实验录像已上传互联网，全网可查。

物理世界杯IYPT称量沙漏实验

(网上简介：被誉为“物理世界杯”的—-国际青年物理学家竞赛(简称IYPT)，国际青年物理学家竞赛简称IYPT(international youth physical tournament)的国际青年物理学家竞赛由前苏联在1988年发起，每年举办一届。它和国际物理奥林匹克竞赛、国际青年学生科学论文竞赛并称为三大顶级国际中学生物理竞赛。 IYPT由大学或中学组织实施、中学生参与，是一项以团队对抗为形式的物理竞赛。它以培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力为根本理念。)
IYPT沙漏实验，（3）
在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据增大。
IYPT的沙漏重量实验（称量沙漏，沙漏的重量会随时间变化），沙子稳定流下时重量比沙子静止时略高。
如图，中间部分（也就是沙子已经接触沙漏底部，但上部还没有漏完的时候）会略高于沙子静止时的重量。
[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比
文中写到沙子稳定流动时，（沙漏上下部均有沙子时流动）仪器显示的数据增高。
他们没有用密封沙漏。没有用天平，用的称重传感器。






江苏省南京市金陵中学称量沙漏实验

[转载]刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比

以上照片，江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年，他们实验用的天平，百分之一克。天平精度低，所以得不到正确的实验结果。（4）
他们另外用传感器测量做了实验。
“在研学课程所点燃的实验热情的驱使下，余承霖又参加了学校里传感器物化课程基地的IYPT社团。在那里，他接触到了IYPT竞赛（国际青少年物理学家竞赛），这是一项以物理实验探究为重心的竞赛。巧的是在IYPT竞赛那一年所给出的众多赛题中，有一个“称量时间”的赛题：“众所周知，沙漏在流沙时，它（用秤称出来的）的重量会发生变化，请探究这一现象。”题目看似简单，却与他在参观紫金山天文台时看到的秤漏有许多相通之处。他第一时间做了实验。”
他们的实验结果是：“沙漏内形成稳定沙柱时示重恒大于静止示重”。与IYPT的沙漏实验结果相同。

四、其他人称量沙漏实验
方华基、范俊明，沙漏超重和失重的数字化实验研究，物理通报，2013年第7期。（5）
在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙子静止时比较，实验结果是数据不变。
他们没有用密封沙漏，没有用天平。用的力传感器。
他们在文中写到：“由于超重与失重数值相等，沙漏整体对力传感器的拉力保持不变G，即不超重，也不失重”。

四、总结
用天平或传感器等仪器测量。称量沙漏实验分析，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时,与沙漏的沙子静止时比较
刘武青的实验结果是：数据减小。
IYPT的实验结果是：数据增大。
其他人实验结果是：数据不变。
刘武青用的密封沙漏，测量仪器灵敏度高，万分之一克天平，沙漏中间流沙孔小，仪器可以显示微量数据。
IYPT的实验，沙漏没有密封，沙漏中间流沙孔大，用的称重传感器测量，精度不高。
其他人实验，沙漏中间流沙孔大，用的测量仪器精度不高。
测量仪器精度的提高，测量范围的扩大，可以发现新的效应。天平或传感器等做称量沙漏实验，用的天平精度或传感器精度很重要，用的沙漏是否密封也很重要，沙漏中间流沙孔大小也有关系。
电子天平内部是高精度的称重传感器，与砝码比较是质量，电子天平开机后，首先与砝码校准。
万分之一克电子分析天平用的称重传感器精度高。
刘武青实验同时有三个特点，一、测量仪器灵敏度、精度高，万分之一克。二、沙漏密封，沙漏倒180度又可以进行反复实验。三、沙漏流沙孔小，沙子流量小。
因此，刘武青实验结果是正确的。

五、参考文献
（1）刘武青，称量自由落体装置及方法，国家科技图书文献中心、国家科技数字图书馆、中国预印本服务系统。【发布时间】: 2009-11-02
（2）刘武青，秤量沙漏，国家科技图书文献中心、国家科技数字图书馆、中国预印本服务系统。【发布时间】: 2018-08-14
（3）IYPT的沙漏重量实验（称量沙漏，沙漏的重量会随时间变化）。
2018年IYPT竞赛题目

13．称量时间
众所周知，沙漏在流沙时，它（用秤称出来的）重量会发生变化．研究这个现象．
（4）江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年
称量沙漏实验网址：
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1667720065365868060
(5)方华基、范俊明，沙漏超重和失重的数字化实验研究，物理通报，2013年第7期。
方华基，杭州师范大学。范俊明，宁波市鄞州实验中学。

北相创办20周年论文会集（3）刘武青：刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比20210309 美国休斯敦：格物杂志社 顾问：卢嘉（美）；卢永亮（加拿大）。吴水清总编 朱萍李根成副总编 编辑付玉华 林墩 石德华

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享